甲醇制汽油流化床工藝實驗研究及模擬計算.pdf

1、甲醇制汽油(MTG)反應(yīng)具有反應(yīng)速度快、放熱量大且集中、催化劑易失活等特點。目前普遍采用的固定床反應(yīng)器技術(shù)中需要九倍于原料氣的循環(huán)干氣將反應(yīng)熱移出，存在著能耗高、操作周期短等問題。而流化床反應(yīng)器具有傳熱、傳質(zhì)效果好、溫度分布均勻、換熱效果好等優(yōu)點可以很好地解決固定床反應(yīng)器固有的問題。但是根據(jù)目前的研究現(xiàn)狀，甲醇制汽油流化床工藝得到的汽油收率僅在18％-25％之間，存在著催化劑選擇性低和汽油收率低的問題，尚未工業(yè)化，因此開展甲醇制汽油流化

2、床反應(yīng)器的研究，開展流化床反應(yīng)器工藝相關(guān)的研究工作，對該技術(shù)的工業(yè)化具有很好的推動作用。本論文在自行設(shè)計制作的內(nèi)徑為32 mm的小型流化床反應(yīng)器上，篩選催化劑，研究流化床甲醇制汽油的反應(yīng)規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上利用Aspen plus軟件對不同的流化床工藝流程進行模擬計算，確定較適宜的流化床工藝流程。主要內(nèi)容如下:
　　1)針對經(jīng)噴霧造粒干燥獲得的兩種不同硅鋁比(a:n(SiO2)/n(Al2O3)=40、b:n(SiO2)/n(Al2

3、O3)=50)的改性ZSM-5分子篩催化劑，利用小型流化床反應(yīng)器進行了催化性能評價，結(jié)果表明，b催化劑的催化性能高于a催化劑，同時發(fā)現(xiàn)在催化劑中加入磷元素和鑭系元素La、Ce可以提高汽油收率。
　　2)分別考察了質(zhì)量空速、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力等工藝條件對流化床甲醇制汽油反應(yīng)結(jié)果的影響。結(jié)果表明，提高壓力有利于增加汽油的收率;加入鑭系元素的催化劑在反應(yīng)溫度為380℃，反應(yīng)壓力為0.5 MPa，空速4.6h-1的條件下，甲醇轉(zhuǎn)化率為10